Упражнения

1. Известно, что электростатическое отталкивание частиц дисперсной фазы, окруженной двойным электрическим слоем тем выше, чем больше дзета-потенциал. Объясните характер изменения двойного электрического слоя, приводящий к коагуляции при добавлении в раствор сильного электролита.

2. Чем объяснить, что мицеллообразование ПАВ является самопроизвольным процессом?

3. Имеем истинный раствор ПАВ в воде. Объясните, какие процессы будут проходить в коллоидном растворе при увеличении концентрации ПАВ?

ТЕМА 5

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ЯВЛЕНИЙ И ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

Планета Земля, её атмосфера, гидросфера, литосфера, биосфера – гигантские по своим масштабам дисперсные системы. Растения, животные (включая человека), микробы – сложнейшие коллоидные системы. Строительные материалы, медицинские препараты, продукты питания в значительной степени представлены дисперсными системами.

В технологических процессах используют поверхностные явления и дисперсные системы: катализаторы, адсорбенты, эмульсии и суспензии в полимеризации. Промышленное производство муки, крахмала, паст, кремов, мыла, стирального порошка, лекарственных препаратов и других дисперсных материалов осуществляется в громадных масштабах.

Широко используются коагуляционные структуры. К ним относятся гели – структурированные твердообразные дисперсные системы, в каркасе которых содержится жидкая дисперсионная среда. Высушенный гель, из которого удалена дисперсионная среда, переходит в состояние ксерогеля. Уголь, торф, картон, древесина, бумага, ткани, кожа, глина и многие другие материалы относятся к гелям или ксерогелям.

Конденсационно-кристаллизационные структуры образуются в результате химического взаимодействия частиц дисперсной фазы. Твердение воздушных и гидравлических вяжущих веществ завершается кристаллизационным структурообразованием. Например, смешение порошка строительного гипса с водой вызывает формирование на воздухе гидратированной ионной кристаллической структуры CaSO₄×2H₂O(т) в результате реакции:

CaSO₄×0.5H₂O(т) + 1.5H₂O(ж) ® CaSO₄×2H₂O(т).

Кристаллическая структура бетона формируется при замешивании цемента с песком и водой.

Ниже будут рассмотрены микрогетерогенные дисперсные системы: аэрозоли, порошки, суспензии, эмульсии, пены, сплавы и композиционные материалы, свойства которых широко используются в практической деятельности человека.